用于为电动车充电的充电站的制作方法

1.本发明涉及用于电动车的充电站。
现有技术
2.充电站通常用于给电动车充电。在设计方面，充电站往往类似于传统的加油机。这就是为何充电站也称为电气充电站或充电桩。这样的充电桩可以设立于公共或非公共空间。带有连接器的充电缆线可以连接到充电站的插座，或是已经附接到充电站，并用于将充电站电气连接到电动车。诸如us20190047430a1中的某些充电桩包括基部主体和吊杆，该吊杆刚性地布置以支承充电缆线，以将缆线保持远离地面。
3.已知有各种绕组和偏转机构用于存放充电缆线，例如来自cn110682817a、cn209972210u、cn209921107u、de202019102323u1、cn209955790u、de102018211344a1和de202011100062u1。此外，从实用新型cn208544138u已知带有基部、弹簧和支承元件的充电缆线保持件，该支承元件附接到该弹簧的一侧。充电缆线附接到支承元件上，以防止充电缆线拖到地面上并被损坏。支承元件可以带着充电缆线向外摆动以用于充电过程，并在充电过程后自动将充电缆线摆回起始位置。
4.发明目的
5.因此，本发明的一个目的是提供一种紧凑、安全和受保护的充电站设计，该设计特别地允许驱动电动车靠近、使充电缆线安全地远离地面并且允许用户轻松地处理充电缆线。


技术实现要素：

6.根据本发明，根据权利要求1提供一种用于为电动车充电的充电站。根据本发明的充电站基本包括电气充电缆线和弹簧元件。弹簧元件的一端可以是固定的，而另一端可以是可弹性移动的。弹簧元件可以至少部分地支承电气充电缆线。
7.优选地，根据本发明的充电站不包括充电桩壳体。相反，由于带有充电缆线和支承弹簧的设计，本发明的充电站可以具有纤细的、节省空间的设计。纤细的设计允许充电站和将被充电的电气车辆之间的小距离。这可以大幅减少电气充电缆线的长度并因此大幅减少电气充电缆线中的电阻和热量损失。由于其紧凑的设计，根据本发明的充电站可以减少对公共空间的需要。此外，根据本发明的充电站可以更灵活地布置在公共区域中。
8.弹簧元件可以导致将电气充电缆线的至少一部分升高。这允许实现充电缆线的较高的整体服务长度，例如长达3米。升高可以防止充电缆线接触底表面或铺放在交通区域中。并且即使是充电缆线没有插入电气车辆或者没有借助可能的充电缆线保持件附加地固定或卷起，情况也是如此。
9.优选地，弹簧元件以基本上竖直或笔直的方式将电气充电缆线从底表面支承起来。替代地，弹簧元件可以附接到竖直壁并笔直地支承电气充电缆线。此外，弹簧元件可以附接到顶板并向下地支承电气充电缆线。在用直流电充电时，电气充电缆线通常具有较高
的重量。对电气充电缆线进行涂覆可以进一步增加重量。弹簧元件可以支承至少一些此重量；电气充电缆线可以更容易地被拉到电动车以用于充电。弹簧元件可以倾斜或以弧形预加载在电动车的方向上。弹簧元件的恢复力可以使得电气充电缆线在为电动车充电之后回缩到待用位置。
10.地面上的传统充电桩壳体，通常包括昂贵且灵敏的电子部件。根据本发明的充电站可以无需这样的地面上充电桩壳体，因此其通常可以更好地防止诸如碾压、喷涂或切断充电缆线与弹簧之类的恶意破坏。
11.在另一实施例中，弹簧元件可以局部地围绕电气充电缆线。这允许实现更为紧凑的设计。特别地，略大于底表面上方的总充电缆线长度由弹簧元件所围绕，使得电气充电缆线不接触底表面或铺放在交通区域中。并且即使是充电缆线没有插入电气车辆或者没有借助可能的充电缆线保持件附加地固定或卷起，情况也是如此。特别地，弹簧元件以放松状态支承电气充电缆线，使得电气充电缆线不接触底表面。
12.根据优选的实施例，弹簧元件可以在其一端处布置在或附接到技术单元。技术单元可以包括下述部件中的至少一个：冷却装置、控制器、dc-dc转换器、接触器和继电器。特别地，技术单元布置在底表面下方或平行于底表面，或者在壁区域之后或平行于壁区域。特别地，技术单元是隐蔽的。技术单元优选地取代了传统充电站。由于技术单元的隐蔽布置，根据本发明的充电站的可见部分可以设计成紧凑且节省空间的。隐蔽布置可以保护昂贵的部件免于恶意破坏。对部件的意外损坏通常也可以由隐藏布置防止。由于本发明的充电站的保护设计，可以省略先前需要的紧急停止开关。本发明的充电站的紧凑设计还可以防止垃圾沉积在充电站上，从而减少清理时间。此外，缺乏充电站允许驱动电动车靠近根据本发明的充电站并节省比如停车空间。
13.根据有利的实施例，根据本发明的充电站包括直流充电站，其特别地连接到直流电线。诸如光伏系统、电池和/或整流站之类的中央电源可以通过直流电线向一个或多个直流充电站提供直流电。传统的充电站通常连接到交流电源并因此需要大型部件进行整流和冷却，而直流充电站使用直流电，该直流电可以转换为用于为电气车辆充电的工作直流电压，例如，使用在技术单元中的紧凑型直流转换器。
14.此外，电气充电缆线可以包括连接器，而充电站可以包括用于可移除地保持连接器的连接器安装件。连接器例如包括ccs、日本电动车充电协会(chademo)和/或特斯拉超级充电(tesla supercharger)连接器。就用于站在充电站前方的用户的连接器的人体工程学保持而言，连接器安装件可以大约布置在用户的平均手部高度和肘部高度之间，例如，距离底表面大约664到大约1179毫米。连接器安装件优选地布置在弹簧元件上。
15.根据另一实施例，充电站可以包括状态显示器。例如，状态显示器可以位于弹簧元件的另一端处。此外，充电站可以包括无线通信装置。无线通信装置可以布置在弹簧元件的所述另一端。优选地，无线通信装置和状态显示器可以集成在一个单元或壳体中。状态显示器可以连接到技术单元中的控制部。特别地，状态显示器指示了可用性、故障、正在进行的充电过程和/或已完成的充电过程。状态显示器可以包括一个或多个可视的和/或可听的显示装置，比如灯、显示屏和扬声器。无线通信装置可以连接到技术单元中的控制器。无线通信装置包括例如：wlan、nfc或蓝牙，并且可以与诸如用户的智能手机的另一无线通信终端进行无线交换关于充电站的状态、充电过程的详细信息等的信息。通过始终地将诸如状态
显示器和/或无线通信装置的需要在地面以上的充电站部件和诸如隐蔽式技术单元的部件的那些不需要在地面以上的部件分开，根据本发明的充电站可以设计成紧凑且受保护的形式。
16.在另一优选的实施例中，弹簧元件包括螺旋弹簧。除其他事项外，螺旋弹簧允许局部地围绕充电缆线。这可以保护充电缆线免受损坏。此外，螺旋弹簧可以将围绕着的充电缆线部分竖直地升高。
17.在又一实施例中，弹簧元件可以具有两种不同的螺距。此外，弹簧元件或其螺距、其长度和/或其弹簧硬度可以为了电气充电缆线的重量或长度而单独地设计。不同的螺距允许在弹簧元件的长度上产生不同的弹性变形。
18.弹簧元件特别地由柔性保护套所围绕。柔性保护套可以保护弹簧元件免受环境影响、污染和损坏。
19.本发明的有利的进一步实施例在从属权利要求中给出并在说明书中描述。
附图说明
20.本发明的实施例示例参照附图和以下描述进行更详细的解释。以下示出：
21.图1，根据本发明的充电站的实施例，以及
22.图2，根据本发明的充电站的另一实施例。
具体实施方式
23.图1示出了用于为电动车充电的充电站100。充电站100包括电气充电缆线102、螺旋压缩弹簧104和技术单元106。技术单元106凹进底表面108或布设在底表面108下方。螺旋压缩弹簧104借助凸缘110附接到技术单元106的侧表面，该侧表面与底表面108平行或齐平。因此，螺旋压缩弹簧104垂直地或竖直地从底表面108伸出。凸缘110由若干紧固螺钉附接到侧表面。电气充电缆线102布线穿过凸缘110并电气连接到技术单元106内。螺旋压缩弹簧104长约1100到1500mm，并且具有约65mm的直径；充电缆线102布设在螺旋压缩弹簧104的内线圈直径中。充电缆线102具有2200到3000mm的长度，所以其基本沿着其长度的一半被引导在螺旋压缩弹簧104中。在螺旋压缩弹簧104的另一端处，暴露出充电缆线102。螺旋压缩弹簧104相对于充电缆线102而形成所需尺寸，特别是有关于螺距、长度和弹簧刚度，使得充电缆线102被竖直地支承在螺旋压缩弹簧104的待用位置，并且靠在地板表面108上。
24.螺旋压缩弹簧104由柔性保护套114所围绕，该柔性保护套114保护螺旋压缩弹簧104免受环境影响、污染和损坏。
25.直流充电连接器112布设在充电缆线102的自由端处。在螺旋压缩弹簧104的待用位置中，直流充电连接器112由安装支架116可移除地保持。安装支架116在距离底表面108约664到约1179mm处附接到保护套114或螺旋压缩弹簧104。
26.就充电过程而言，用户抓住直流充电连接器112，将其从安装支架116中移出，在电动车的方向上拉动直流充电连接器112，然后拉伸充电缆线102的自由部分，进一步拉动螺旋压缩弹簧104并使其弹性形变，其中螺旋压缩弹簧104的另一端与布置在其中的充电缆线102一起进一步在电气车辆的方向上倾斜，从而桥接充电站100和电气车辆之间的距离。在充电过程之后，用户可以很容易地引导直流充电插头112朝着充电站100返回，其中张紧的
螺旋压缩弹簧104支承充电缆线102并借助恢复力来辅助用户。
27.充电站100还包括具有150mm的直径的圆柱形状态灯118，其布设在螺旋压缩弹簧104的另一端处且包括一个或多个视觉指示装置，例如全向灯和显示器，以指示可用性、故障、正在进行充电过程和/或已完成充电过程。此外，充电站100包括集成在状态灯118中的wlan-单元，并且适于无线地将关于充电站100的状态、充电过程的细节等信息传送到用户的智能手机或电动车。
28.由于螺旋压缩弹簧104承担了缆线的一些重量，因此充电缆线102的升高有助于对电缆的操作。因此，实现了用于引导充电缆线102的更容易的处理。由于螺旋压缩弹簧104和状态灯118的紧凑尺寸，充电站100在公共区域占用很小的空间，并且充电缆线102可以布线得更靠近电动车。此外，紧凑尺寸允许充电缆线102在公共区域中的自由定位。通过将地下对技术单元106和诸如充电缆线102和螺旋压缩弹簧104之类的地面上对部件分开，即使弹簧被碾压或撕裂，也没有带电电路可以暴露。这增加了操作安全性；不再需要紧急停止开关。充电站100还具有比传统充电站更高的防恶意破坏的保护，因为基本上只有充电缆线102和螺旋压缩弹簧104可以断开，使得盗窃由于电缆的长度短而失去吸引力。由于表面积小，没有兴趣进行喷涂或涂漆。同样，不能轻易地将垃圾放置在充电站100上。充电站100所需的小空间也使其容易在公共空间、停车库和地下车库中进行改造。
29.图2示出了附接到停车库壁202的充电站200。类似于图1中的技术单元106的技术单元204布置在停车库壁202后，即，其为隐蔽的。
30.附图标记列表
31.100 充电站
32.102 电气缆线
33.104 螺旋压缩弹簧
34.106 技术单元
35.108 底表面
36.110 凸缘
37.112 直流充电连接器
38.114 保护套
39.116 安装支架
40.118 状态灯
41.200 充电站
42.202 停车库壁
43.204 技术单元